NL9101490A - Optische reflectiesterinrichting. - Google Patents

Description

Optische reflectiesterinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een optische reflectiesterinrichting voor het overdragen van signalen tussen een aantal zendontvangers, voorzien van een aantal poorten voor het verdelen van elk aan een poort toegevoerd signaal over de andere poorten, omvattende een aantal sterelementen met een aantal reflectietakken en een aantal doorverbindingen tussen de sterelementen. Een dergelijke inrichting is bekend uit het artikel "Reflective Single-Mode Fibre-Optic Passive Star Couplers", verschenen in Journal of Lightwave Technology, vol. 6, nr. 3. maart 1988, blz. 392-398.

In het genoemde artikel wordt de opbouw van diverse stercon-figuraties beschreven, alsmede het voordeel van minder verliezen van de sterconfiguratie ten opzichte van de busconfiguratie. Daarom wordt een sterconfiguratie steeds meer toegepast in LAN netwerken.

Voorts wordt in het genoemde artikel de voorkeur gegeven aan reflectiesterinrichtingen ten opzichte van transmissiesterinrichtin-gen, aangezien bij de eerstgenoemde inrichtingen het aantal glasvezels en dus de daarbij behorende componenten een faktor 2 minder is ten opzichte van de transmissiesterinrichting. In plaats van aparte in- en uitgangen voor een zend- en ontvanginrichting heeft de reflectiesterinrichting poorten die elk dienen voor zowel het in- als uitvoeren van de signalen naar de reflectiesterinrichting vanaf een zend- en ontvanginrichting. De diverse aansluitingen zouden dan kunnen worden voorzien van diplexers voor het scheiden van de uitgezonden en ontvangen signalen.

De bekende reflectiesterinrichting is opgebouwd uit een aantal sterelementen, bijvoorbeeld 3~db koppelinrichtingen, transmissiesterelementen of reflectiesterelementen die een aan een poort van een dergelijk sterelement toegevoerd signaal verdelen over de andere poorten daarvan. Op een aantal poorten van de elementen zijn voor het creëren van reflectieplaatsen reflectoren aangesloten, terwijl de overblijvende poorten van een sterelement met poorten van een ander element zijn verbonden door middel van doorverbindingen.

Een reflectiesterinrichting kan worden toegepast in een netwerk voor het overdragen van optische signalen tussen een aantal zendontvangers. Door verliezen in het netwerk, bijvoorbeeld door demping, splitsing of combinatie van signalen is het dikwijls gewenst een versterking van de signalen toe te passen die tussen de zendontvangers worden overgedragen.

Optische versterkers hebben een beperkt uitgangsvermogen. De aansluiting daarvan direct achter een zender, waar het vermogen toch al hoog is, is daarom niet altijd zinvol. Bovendien gaan met extra hoge vermogens veiligheidsproblemen gepaard.

Optische versterkers introduceren extra ruis. Het plaatsen hiervan voor een ontvanger is daarom niet altijd zinvol, aangezien het nuttige signaal moeilijk van de ruis is te onderscheiden.

De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een reflectie-inrichting van de in de aanhef genoemde soort, waarbij aan de hierboven genoemde problemen tegemoet wordt gekomen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding daardoor bereikt, dat een optische versterker in ten minste één van de reflectietakken en/of doorverbindingen is opgenomen.

Een reflectiesterinrichting is optisch gezien volkomen symmetrisch en wordt daarom vrijwel steeds centraal in een optisch netwerk ondergebracht. Hierdoor zal de reflectiesterinrichting zich steeds in het midden van het overdrachtstraject tussen de zender en ontvanger van de zendontvangers bevinden, waardoor de versterking steeds in het midden van het overdrachtstraject zal plaatsvinden. Aldus wordt bereikt dat het signaal sterk genoeg is zodat ruis geen rol meer speelt. Echter is het signaal niet zo sterk dat de optische versterker zal kunnen worden overstuurd.

Voorts heeft de uitvinding het voordeel, dat door toepassing van de versterking in de reflectiesterinrichting zelf, aanzienlijk minder versterkers nodig zijn, hetgeen in het bijzonder bij grotere netwerken van steeds groter belang wordt.

Overigens kan voor de optische versterkers in de reflectietakken worden volstaan met een halve versterkingsfactor in een richting, omdat bij reflectie het optische signaal de versterker tweemaal doorloopt.

Bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding is de in een doorverbinding opgenomen optische versterker een bidirectioneel gepompte optische glasvezelversterker, bijvoorbeeld een erbium gedoteerde glasvezelversterker.

Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de in de reflectietak opgenomen versterker een optische halfgeleiderverster- ker, bij voorkeur in samenwerking met een polarisatie-onafhankelijke reflector.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen. In de tekeningen tonen:

Figuur 1 een blokschema van een conventioneel netwerk opgebouwd uit een of meer reflectiesterinrichtingen; en

Figuur 2 een uitvoeringsvorm van de reflectiesterinrichting volgens de uitvinding.

In figuur 1 is een conventionele reflectiesterinrichting N met de daarbij behorende poorten 1-n getoond. Op de poort 1 is een zend-ontvanginrichting TRI aangesloten. De zender zendt een optisch signaal met een vermogen PT uit, welk signaal door de reflectiesterinrichting N wordt verdeeld over de andere poorten, zodat in de zend-ontvanger TRn een vermogen PR wordt ontvangen. Dit netwerk heeft de eigenschap, dat ook in de richting van de zend-ontvanger TRI een reflectiesignaal met het vermogen PB wordt afgegeven.

In figuur 2 is een reflectiesterinrichting volgens de uitvinding van beperkte omvang beschreven.

Deze reflectiesterinrichting bestaat uit drie sterelementen SE in de vorm van transmissiesterinrichtingen van drie maal drie poorten, welke reflectiesterinrichting negen in- uitvoerpoorten 1-9 bezit, die gevormd worden door de rechter poorten van de sterelementen SE van drie maal drie. Op een van de linker poorten van de sterinrichtingen SE van drie maal drie is telkens een reflectietak rt met een schematisch getekende reflector R aangesloten. De resterende linker poorten van de genoemde sterelementen SE van drie maal drie zijn verbonden met de linker poorten van de andere elementen SE van drie maal drie.

Bij de in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn in de reflectietakken rt en in de doorverbindingen dv versterkers OA opgenomen. Het is duidelijk dat slechts in de reflectietakken en doorverbindingen versterkers worden toegepast, waar dit op grond van de grootte van het optische signaal gewenst is. Om redenen van standaardisatie verdient het echter de voorkeur om in alle reflectietakken en doorverbindingen optische versterkers te plaatsen.

Uit figuur 1 blijkt, dat een reflectiesterinrichting optisch gezien volkomen symmetrisch is en daarom vrijwel steeds centraal in een optisch netwerk wordt geplaatst. Doordat de versterkers in de reflectiesterinrichting zelf zijn aangebracht, wordt het optimale geval bereikt, dat de optische versterking nagenoeg in het midden van elk overdrachtstraject is aangebracht. Hierdoor is het optische signaal in het algemeen sterk genoeg en speelt de ruis nauwelijks een rol. Het signaal is in het genoemde midden van het overdrachts-traject echter niet zo sterk dat de versterker overstuurd wordt.

Wanneer in een netwerk voor het overdragen van optische signalen van en naar N zendontvangers, zullen als gevolg van verliezen door bijvoorbeeld demping, splitsing en combinatie van signalen N optische versterkers OA nodig zijn bij de zendontvangers. Deze optische versterkers OA kunnen ook bij de poorten van de reflectiesterinrichting worden aangesloten.

Wanneer volgens de uitvinding de optische versterkers OA in alle reflectietakken rt en doorverbindingen dv zouden worden aangebracht, zouden er slechts Vn optische versterkers OA in de reflectietakken rt en 1/2 (N - Vn) optische versterkers OA in de doorverbindingen dv nodig zijn. Maximaal zijn er dus 1/2(N+/n) optische versterkers OA nodig. De besparingen aan versterkers wordt steeds groter naarmate de reflectiesterinrichting groter is en daarbij een groter aantal poorten heeft.

Overigens kan voor de optische versterkers die in de reflectietakken zijn opgenomen, worden volstaan met versterkers die in dB uitgedrukt, een halve versterkingsfactor in één richting hebben dan nodig zou zijn voor de totaal gewenste versterking. Immers doorloopt het optische signaal in de reflectietakken de versterker tweemaal.

Bij voorkeur wordt in de doorverbindingen een optische bidirectioneel gepompte optische glasvezelversterker, bijvoorbeeld een erbium gedoteerde glasvezelversterker toegepast. Deze soort versterkers hebben weinig reflectie, goede ruiseigenschappen en zijn polarisatie-onafhankelijk. Een dergelijke versterker is op zichzelf bekend uit het artikel "Low-Noise Erbium-Doped Fibre Amplifier Operating at 1.5^ pm", verschenen in "Electronics Letters", 10 september 1987, vol. 23, no. 19, blz. 1026-1028.

De versterkers OA in de reflectietakken zijn bij voorkeur optische halfgeleiderversterkers, eventueel met de reflector in een polarisatie-onafhankelijke configuratie. Deze configuratie is compact en goedkoper.

Een of meer reflectiesterinrichtingen volgens de uitvinding kunnen in een optisch transmissienetwerk worden opgenomen, waarbij een aantal poorten wordt verkregen voor het aansluiten van zendon tvanginrichtingen .

Claims (4)

1. Optische reflectiesterinrichting voor het overdragen van signalen tussen een aantal zendontvangers, voorzien van een aantal poorten voor het verdelen van elk aan een poort toegevoerd signaal over de andere poorten, omvattende een aantal sterelementen met een aantal reflectietakken en een aantal doorverbindingen tussen de sterelementen, met het kenmerk, dat in tenminste een van de reflectietakken en/of doorverbindingen een optische versterker is opgenomen.

2. Reflectiesterinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de in een doorverbinding opgenomen optische versterker een bidirectioneel gepompte optische glasvezel-versterker, bijvoorbeeld een erbium gedoteerde glasvezelversterker is.

3. Reflectiesterinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de in de reflectietak opgenomen versterker een optische halfgeleiderversterker is.

4. Optisch netwerk voor het overdragen van signalen tussen een aantal zendontvangers, voorzien van een of meer reflectiesterin-richtingen volgens een van de voorafgaande conclusies.